Design and analysis of the reliability of on-board computer system based on Markov-model

An on-board computer system should have such advantages as light weight, small volume and low power to meet the demand of micro-satellites. This paper, based on specific characteristics of Stereo Mapping Micro-Satellite (SMMS) , describes the on-board computer system with its advantage of having centralized and distributed control in the same system and analyzes its reliability based on a Markov model in order to provide a theoretical foundation for a reliable design. The on-board computer system has been put into use in principle prototype model of Stereo Mapping Micro-Satellite and has already been debugged. All indexes meet the requirements of the design.     

基于平均轨道要素的轨道修正方法

提出了一种通过控制平均轨道控制目标对应的瞬时轨道偏差量进行轨道修正的方法。在解析轨道理论基础上,给出了平均轨道要素偏差到瞬时轨道要素偏差的状态转移矩阵。提出了合适的控制策略,通过对瞬时轨道要素偏差进行控制,实现平均轨道要素偏差的调整目的。仿真结果表明,采用本文提出的方法,在一个周期内即可将平均轨道要素偏差调整到允许的精度范围内。该方法计算公式简洁,适合星上自主运算,为实现卫星的自主轨道修正提供了理论基础。     

在轨服务航天器任意轨道主动绕飞

针对在轨服务航天器对目标器进行全方位监测和抢修要求,根据速度脉冲转移算法进行了在轨服务航天器任意轨道的主动绕飞。文中将绕飞轨道周期分为N份,在每份时间内采用速度脉冲转移算法实现预定位置点间位置转移,进而完成整个预定轨道绕飞。接着进行了算法的误差分析,给出了实际选择最少脉冲数的方法以满足预定轨道制导精度。最后进行任意轨道主动绕飞的数学仿真。仿真结果表明该制导算法较常规算法节省能量,能有效地完成任意轨道的主动绕飞。     

摄动椭圆参考轨道编队相对运动方程

基于高斯摄动方程,推导了卫星在同时考虑J2和大气摄动情况下的轨道根数变化方程。然后,引入虚拟参考卫星的概念,通过将真实卫星在虚拟参考卫星附近作一阶展开的方式,分析真实卫星相对于虚拟参考卫星的运动情况,进而获得一种在同时考虑J2和大气摄动情况下的线性时变编队相对运动模型。最后,将数值仿真结果与STK高精度轨道预报模块作对比,结果表明:本文算法可较为准确地预测椭圆参考轨道编队(编队构形不大于10 km)的构形变化情况,从而验证了算法的有效性。     

Confirmation of the Ball-Screw Force for the Differential Cushion System of Space Docking Mechanism

omThedifferenhalcushiondampingsystemappearedwhentheformerSovietUnionbegantoresearchanddevel-op"soyUZ-APolloprogram'.Aferpracticeandimprove-ment,esPeciallysuccessfulapplicationfordOCkingbe-beenAInricanShutdeand"Mi/'SpaceStation,itaP-provedthesystemisveryexcellent.Inl97O'Sthecushioncharacterofthissystemwasapproachedbytnanco-..tri..[1-3],andtheformerSovietUniondidthemo-.t[`~s].TheysimPlifiedtheaircrafanddockingmecha-nismaseqUivalentmass-spring-damPingsystem,andeqUivalentmasswasdetendned…     

群活性与粒子群优化的稳定性分析

在探讨粒子轨迹的随机过程的基础上,用根轨迹特征值的谱半径来描述粒子群优化的PSO动态系统的稳定性区域;提出并结合实例用群活性刻画了PSO稳定区域中不同参数区间上群行为的动态特征,利用不动点技术通过数值实验描绘出PSO群活性谱及性能图,解释了先前一些文献上提出的典型参数集之所以能够取得满意性能的理由,利用PSO稳定三角中线提出保证PSO收敛性能的参数设置指导策略.     

考虑飞轮动力学的过驱动卫星控制分配算法

针对具有冗余飞轮的过驱动卫星的最优控制分配问题,以反作用飞轮总能耗和力矩分配偏差最小等为目标,通过定义与能耗相关的优化目标函数,提出了能耗/力矩优化的动态控制分配方法,并考虑飞轮的非线性动力学特性,对控制分配进行修正.最后对本文提出的控制分配算法进行了数学仿真验证,结果表明了上述方法的可行性和有效性.     

主动磁控小卫星模糊控制算法研究

为了缩短小卫星姿态捕获的时间及提高控制精度，针对卫星入轨后的主动磁阻尼与磁捕获控制，结合磁控力矩约束条件，提出了一种模糊控制算法，针对各轴向的磁偶极子进行了控制器设计。分析结果表明，该算法在输入反馈信号数值较小时，可以显著地改善系统的灵敏度和动态特性。计算机仿真结果表明，该算法鲁棒性好，控制精度高，捕获时间相对较短。     

锻压生产振动与噪声的危害及其控制

锻压设备工作过程中产生强烈的冲击振动与噪声公害，对操作者及周围环境危害甚大。本文在对锻锤及压力机等的振动及噪声公害进行分析的基础上，提出了锻压生产振动与噪声的治理途径。     

基于SM-PSO算法的分布式SAR卫星系统构形优化设计方法研究

针对由3颗或者3颗以上卫星组成的分布式SAR卫星系统,该文提出了一种基于改进粒子群算法的构形优化设计方法。首先给出了系统卫星平均轨道要素偏差的确定方法,并确定了分布式SAR卫星系统构形设计的一般流程。为了准确快速的完成基于任务要求的系统构形设计,提出了基于SM-PSO算法的系统构形优化设计方法。最后,以构形稳定性为目标函数,有效基线范围、工作时间和地面覆盖带为约束条件,对系统构形进行优化设计。仿真结果表明:该系统构形优化设计方法得到的系统构形参数可以较好地满足系统的覆盖特性以及系统在长期运行过程中能够保持相对稳定的有效基线。